嵌入式系统的软硬件设计

嵌入式系统的硬件和软件设计，fanweihua MSN : feather _ NJ email : weihua fan _ NLG feather _ 135 南京理工大学自动化，主要内容，课程介绍SBC-自主开放式实验(1学分)；课程目的：了解嵌入式系统的基本概念了解嵌入式系统的开发技术经验真正的研发过程培训团队合作精神，南京工业大学自动化系，自主开放实验，实验对象：SBC-2410X开发板实验内容：基于开发板提供的资源自行模拟实验方法：分组，合作标准：目前-6月30日软件设计文档和源程序；实验演示裁决报告；摘要报告(关于个人承担的工作、工作中出现的问题、如何解决、个人工作的自我评价以及本课程授课的建议)。前四个小组中的每一个必须标明每个个人负责的工作，然后提交一份。第5款每人提交一份。南京理工大学自动化系，评分标准(草案)，首先根据各组项目完成情况进行评分；组长评价了队员的工作，给出了建议分数。请根据每个人的工作摘要评分。这三者结合起来，成为所有人的总成绩。南京理工大学自动化系，SBC-2410x发布板简介，南京理工大学自动化系，SBC-2410x发布板简介(1)，SBC-2410X采用基于三星ARM处理器S3C2410X的六层板设计。内部集成ARM920T核心具有全性能内存处理单元(MMU)，非常适合设计高性能、低功耗、丰富接口和小型等功能强大的移动手持设备产品。南京理工大学自动化系，SBC-2410X发布板简介(2)，64MSDRAM，64米NAND闪存，1MBootFlash，RJ-45网卡，音频输入和输出，USBHost，USB软件可以使用嵌入式Arm-Linux和WinCE操作系统。南京工业大学自动化系，SBC-2410X的标准硬件特性，南京工业大学自动化系，SBC-2410x的标准硬件特性(1)，南京工业大学自动化系，SBC-2410x的标准硬件特性(3)，南京工业大学自动化系，2个USB连接器，1个主机(可在Slave模式下配置)，1个作为Slave。南京理工大学自动化系，SBC-2410X使用5V直流电源，在电源插座旁边显示插座的极性，电源开关S600可以控制主板电源系统的中断。南京理工大学自动化系，总线ctrl接口主要是系统总线控制信号，BUSCON主要是地址数据线等。南京理工大学自动化系，四种IO方法的用户可编程密钥，同时将这些IO口入套接字。南京理工大学自动化系，用户可编程LED灯(绿色)的四种IO方式。南京理工大学自动化系，SBC-2410X为扩大用户，引领了剩馀资源的芬恩。CON-GPIO包括10路中断、6路A/D输入和一组SPI接口。，南京工业大学自动化系，嵌入式系统概述，嵌入式系统的基本概念嵌入式系统应用状态嵌入式系统开发，南京工业大学自动化系，嵌入式系统应用，MP3，PDA，手机，智能玩具，在线家电，汽车电子设备等使用嵌入式技术的各种电子产品；南京工业大学自动化系，南京工业大学自动化系，工业和服务领域的许多嵌入式技术也应用于工业控制，数控机床，智能工具，工业机器人，服务机器人等各种产业，逐渐改变了传统的工业生产和服务方式。南京理工大学自动化系，消费电子产品-智能玩具，手持通信的核心，南京理工大学自动化系，智能玩具和机器人，南京理工大学自动化系，嵌入式互联网应用，南京理工大学自动化系，军事国防领域，南京理工大学，南京工业大学自动化系，国际电子和电子工程师协会(IEEE)的定义表明，嵌入式系统是“控制、监视或辅助机械和设备的设备”(原为devicesusedtotalrol)嵌入到对象体中的专用计算机系统。南京理工大学自动化部门，一般定义、嵌入式系统包括软件和硬件的复合、处理器以外，还包括接口设备，甚至相关的机电设备等必要的外围设备。嵌入式系统是具有特定功能或用途的计算机硬件和软件的集合。也就是说，以应用程序为中心、基于计算机技术、软件硬件是专门的计算机系统，可以裁剪并满足应用程序系统对功能、可靠性、成本、卷和功耗的严格要求。南京理工大学自动化系，嵌入式系统的特点，小系统内核：嵌入式系统通常用于小型电子设备，由于系统资源有限，内核比传统操作系统小得多；特殊性：软件和硬件根据对象要求进行裁剪，并紧密结合。软件的编译下载与系统的结合，“常规”、“升级”概念通常不适用；系统简化：没有系统软件和应用软件的区分，南京理工大学自动化部门、嵌入式系统的特点(1)、嵌入式系统开发工具和环境用户修改程序功能的开发工具和环境集是必要的；开发工具通常基于通用计算机的硬件和软件设备以及各种辅助设备。主机：用于程序开发；目标机器：最终执行机器；开发是交替式的。南京理工大学自动化系，嵌入式系统分类(硬件类别):芯片级嵌入(包含程序或算法的处理器)模块级嵌入(系统的核心模块之一)系统级嵌入是实时要求(软件类别):非实时系统(PDA)软实时系统(消费产品)优点：体积小，功耗低，成本低，可靠性高；缺点：片上没有足够的电路，需要ROM、RAM、总线接口、各种外围接口等；代表：AM186/88、386EX、PowerPC、ARM系列、南京工业大学自动化系、微控制器、微控制器等单一芯片整合了整个计算机系统的主要硬件。微处理器CPU通常包含必要的功能和外设接口，如ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行端口、脉宽调制输出、FlashRAM、EEPROM等，南京工业大学自动化系，特点：单片，小尺寸，低功耗和成本，高可靠性；缺点：MCU微控制器、总线宽度一般为4位、8位或16位，吞吐量有限，通常在几个MIPS上执行某些复杂的应用程序比较困难，运行操作系统也比较困难。代表：MCS51、MCS96、S1C33、MSP430等。南京理工大学自动化系、DigitalSignalProcessor、DSP处理器是信号处理专用处理器，在系统结构和命令算法中进行了专门设计，在数字滤波、FFT、频谱分析等多种仪器中大规模应用了DSP。特征：信号处理有独特的优点。缺点：DSP是计算密集型处理器，通常用于快速执行算法，更难控制。为了追求高执行效率，不适合运行操作系统的核心代码使用程序集。南京理工大学自动化部门、DSP处理器单片、EMC转换、嵌入式DSP处理器的片上外设添加：向通用微控制器或SOC添加DSP协处理器。代表：TMS320系列。南京理工大学自动化系，系统蒙希，在单硅片上实施复杂系统；SOC可以分为两类：普通和专用。一般：TriCore、M-core、部分ARM；仅限：SmartXA(Philips)。片上系统(SOC)的优点：通过更改内部工作电压，可以降低芯片功耗；减少芯片的外部针数，简化制造过程。通过减少外围驱动器接口设备和电路板之间的信号传递，提高微处理器的数据处理速度。加强抗干扰能力。南京工业大学自动化系，具有代表性的嵌入式微处理器(empu)，arm/strong arm(advancedriscmachines)是16/32位RISC微处理器；ARM通过迁移RISC微处理器、外围设备和系统芯片设计技术，与合作伙伴实现了双赢。ARM是RISC标准ARM处理器的特征，小、低功耗、低成本、高性能、16/32位双指令集，用于移动通信、手持设备和多媒体数字消费嵌入式解决方案；南京理工大学自动化系，南京理工大学自动化系，2。PowerPC和PowerPC都具有通用处理器(IBM的部分服务器、Apple的PC)和嵌入式控制器和内核，涵盖范围非常广。原因：PowerPC体系结构的可扩展性良好。代表性产品：IBM的powerpc 405 gp(empu)Motorola MPC 823 e(SOC)等，南京工业大学自动化，3.x86，x86系列处理器源于英特尔体系结构的8080。486DX和ARM、MIPS和SuperH都是著名的嵌入式处理器。Intel486，内部印刷电路，南京理工大学自动化，其他内容：相关基础知识，冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构，冯诺依曼体系结构，特性：数据和说明都存储在同一存储中。通用PC、ARM7。南京理工大学自动化系，哈佛体系结构，特点：数据存储和程序均单独存储；数据内存带宽大。DSP，ARM9，南京工业大学自动化系，CISCRISC，CISC(复杂指令集)有很多指令和寻址方式，大多数程序只能使用较少的指令执行。精简命令行(RISC)命令具有固定的长度，几乎